Bio Microscope

IX81-ZDC

IX81-ZDC

Living Cell System

IX81-ZDC

ZDC-IMAGE : 장시간의 Time Lapse 실험시 초점흐름 없는 일관된 이미지를 얻게하는 시스템입니다.

연구자들의 요청에 부흥코저 저희 Olympus에서는 장시간 동안 실시되는 Time lapse 실험 동안에도 초점의 흐름 없이 최적화된 결과물을 얻을 수 있게 하기 위한 System을 개발해 왔습니다. 현미경의 각 구성품에 대한 철저한 연구와 많은 개선 사항의 보완에 따라 저희는 ZDC-IMAGE를 소개해 드리고저 합니다. 특별한 작업을 위해 특수하게 고안된 이 진보된 System은 사용하시는 분으로 하여금 몇 시간이 넘는 Time Lapse 실험에서도 각 촬영 순간마다 뛰어나고 정확한 이미지를 얻어낼 수 있게끔 합니다.

  • 초점의 흐름 없는 일관성
  • 신뢰성 있는 실험 결과물
  • 더 많은 Cell을 표현할 수 있는 Image
  • 여기광에 의한 조명 배제
  • Cell의 활성을 유지할 수 있는 능력
  • 언제나 최적화된 Imaging condition

IX81-ZDC : 초점 흐름 보상기능 (Focus drift compensation)의 연구용 전동 도립 현미경.

Time lapse 실험 동안에도 일관된 초점을 잡아낸다.

이 시스템은 Time lapse 실험이 실행되는 동안 각 Image를 얻기 전에 순간적으로 초점을 자동으로 확인합니다. Image상에서 초점을 자동으로 잡는 System들과는 달리 IX81-ZDC는 초점 대상으로서 Glass-Bottom dish를 사용합니다. 이것은 시료의 조건이나 크기에 구애 받지 않는 초점 보상을 가능하게 합니다. 약한 IR laser가 초점 보상을 위해 사용되기에 여기광에 노출된 Cell이 손상되는 위험성이 없습니다.

 

유리표면을 기반으로 한 ZDC의 초점 흐름 보상 원리

1. 관찰 위치를 “Offset”으로 설정
2. 설정된 Time lapse 시간이 흐른 뒤 관찰 지점으로부터 대물렌즈의 초점위치가 흐트러짐
3. Image acquisition을 수행하기 전에 IR-laser가 유리표면을 탐지
4. 초기의 Offset 위치로 되돌려 줌으로서 초점 흐름 보상이 됨. 0.8초안에 모든 과정이 이루어짐

이 역사적인 현미경 모델은 어떤 위치라도 쉽게 초점을 설정할 수 있습니다. 약한 Laser (785nm) 장치가 Tube 렌즈와 대물렌즈 사이의 추가적인 Optical path로 부착되어 대물렌즈와 반사면 사이의 거리를 측정합니다. 보통 이 거리는 Cover glass와 Cell 사이의 경계의 반사율 차이로 측정됩니다. 그러므로 시료의 불필요한 Photobleaching을 야기하지 않습니다.

고정밀의 Motorized stage
Time lapse 실험 동안에도 일관된 초점을 잡아낸다.

이 Motorized stage는 정밀도를 기반으로 사용자가 설정한 위치로 되돌릴 수 있기 때문에 35mm glass bottom dish를 사용하는 Multi-point time-lapse photography를 수행할 수 있습니다. 이는 다양한 Cell을 상대로 하는 작업이나 기대반응을 일으키는 Cell 개체 검출 실험의 효율성을 극대화 시킵니다. Stage는 소프트웨어로 조작되며 부착된 Joystick을 사용하여 부드럽게 이동시킬 수도 있습니다.

Z series를 이용한 Multi-point time-lapse image illustration 5-D(X,Y,Z,T and multi-point) imaging

cell의 높이와 크기에 따라 각 Point별로 Offset위치를 설정할 수 있습니다. 또한 기준이 되는 Offset위치의 위아래로도 여러 장의 Image를 얻어낼 수가 있습니다 : 이러한 경우 동일한 시간 간격마다 각 Point에 대한 동일한 수의 Image를 얻어낼 수 있습니다.

MIU-IBC-IF/I: CO2 incubator

오랜시간 동안에도 cell의 활성을 유지시켜준다.

이 Incubator dish안의 환경은 극도로 정밀하고 안정된 메카니즘을 통하여 37℃의 온도,90%의 습도,5%의 CO2농도(5%의 CO2 bomb사용시)로 유지됩니다. 이를 통하여 Cell의 활성은 2일까지도 유지 될 수 있습니다. *MIU-IBoIF/I은 Motorized stage(H117)와는 연동 되지 않습니다 ; 이 경우 INU-ZIL(CO2 incubator)이 사용됩니다.

열에 의한 변형 방지 구조

열로 기인한 변형에 따른 초점 흐름을 최소화하는 특수 구조로 제작되었기에,Time-Lapse 관찰에 적합합니다.

주입이 가능하다.

상부 발열판의 구멍을 통해 주사기를 이용한 세포 조작 실험이 가능합니다.

깨끗한 투과광 검경

내부에 습기가 차 있더라도 Incubator내부에 응축되지 않습니다. 또한 상부 발열판이 유리로 만들어져 있기에 위상차와 미분간섭 관찰에 아무런 간섭을 주지 않습니다.

DP30BW: 고감도의 Cooled CCD camera

Living cell imaging을 위해 개발된 무진동,고감도의 cooled CCD camera

Peltier 냉각장치를 사용한 DP30BW는 무진동ㆍ무소음의 조작환경을 제공합니다. shutter와 새로운 노이즈 감소기능과 결합되어 미약한 형광 까지 고품질로 잡아낼 수 있습니다.

희미한 형광까지 깨끗하게 관찰할 수 있다.

단색CCD와 고성능의 증폭기가 결합되어 고감도를 실현합니다. Image는 3종류의 감도조절(Normal,NIR-M,NIR-H)을 통해,가시광에서부터 적외선에 이르는 넓은 파장대에 걸쳐 최적화 됩니다(63%~70%사이의 Quantum efficiency조절). NIR-M과 NIR-H설정의 경우 Cy7 형광인자와 같이 관찰하기 어려운 긴 파장의 빛을 관찰할 수 있게 합니다.

새로운 노이즈 제거 기술

DP30BW의 탁월한 노이즈 제거 능력은 진보된 Peltier 냉각기술과 광전자 전송 회로에 의해 얻어집니다. 추가적으로,긴 노출시간 동안 발생하는 노이즈는 Olympus의 독자적인 Background substraction 기능에 의해 제거 됩니다.

냉각팬이 없는 Peltier cooling system은 조작의 안정성을 더해준다.

팬이 없는 냉각장치를 도입한 DP30BW는 Camera의 진동(또는 관련된 노이즈)로 부터 안전한 조작 환경을 제공합니다.

Shutter

Shutter는 time-lapse 실험에서 매우 중요한 역할을 합니다. 이 장치는 투과/반사 조명장치와 현미경본체 사이에 위치하며,시료의 fade-out현상을 최소화 시키는 것도 software를 사용한 조작이 가능합니다. 사용자의 목적에 따라 IX2-SHA 또는 Uniblitz shutter를 사용할 수 있습니다.

Motorized shutter/ IX2-SHA

투과광 또는 여기광의 광로에 설치할 수 있습니다.

UNIBLITZ shutter

투과광 또는 여기광의 광로에 설치할 수 있습니다.

MetaMorpph Imaging System: Image 획득 및 처리 소프트웨어 ZDC-Image Control

MetaMorpph Imaging System은 Software와 Hardware를 다재다능하고 강력하게 결합시킴으로써 Digital CCD camera로부터 영상을 얻고 분석하는 일련의 과정을 자동화 시킬 수 있습니다. 이 소프트웨어는 Microscope, Filter wheel, Shutter, Cooled CCD camera, Video camera, Monochromator, Focus motor와 Piezo electric focus device,Motorized stage, Digital & serial input/output,그리고 Robotic device들을 포함한 광범위한 기기들에 대해 최고의 조작성을 제공합니다.

Multi-dimensional image acquisition

이 소프트웨어는 Time-lapse 실험의 Photographing작업에 대해 최고의 편의성을 제공합니다. Time Lapse, multiple stage position 그리고 Z Position들을 Function 메뉴에서 독립적으로 선택할 수 있기에 이를 이용한 어떠한 조합의 Image acquisition도 가능하게 합니다.

Multi-dimensional data review

이 기능은 Data를 하드디스크에 저장하고 모니터상에 표현하는 것에 효율성을 부여합니다. Two-Dimensional data(X, Y), Focus plane data(Z), Wavelength data(λ), Time data(T) 그리고 Stage position data(P)들을 선택에 따라 다양한 조합으로 표현 할 수 있습니다.

ZDC operation menu

Offset과 자동 초점 셋팅을 각 지점별로 설정할 수 있습니다.